科学|科学家首次在一颗系外行星上探测到了水 |

这颗编号为K2-18b的系外行星与地球不尽相同，却十分相似。

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图解：艺术家想像中的K2-18b（右），围绕于红矮星K2-18（左）。两者之间为尚未确认的系外行星候选者K2-18c 。
好消息：我们正驶出110光年以外！尽管可能还不太够，但科学家们刚在寻找地球以外的宜居星球上取得重大突破，一个天文组在一颗超级地球的大气中探测到了水蒸气。
在《自然天文学》上刊登的一篇研究指出，这是首次成功在系外行星上探测到水。

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图解：艺术家对银河系太阳系外行星之普遍性的描绘。 2013年，开普勒任务的天文学家推算整个银河系可能包艺含多达4,000亿颗系外行星，几乎星系内每颗恒星都有一颗行星。
该篇研究的主作者安吉洛斯·希亚拉斯博士，伦敦大学学院物理学与天文学系的一名研究助理，在周二的电话采访中强调了这一探测结果的重要性。
他说，：“这是目前已知的唯一一颗有适宜温度能够形成水的系外行星，含水的大气层使它成为目前已知的可居住性最高的星球。 ”
该编号为K2-18b的行星体积约为地球的2倍，质量约是其8倍。它绕K2-18红矮星运行，其体积不足太阳的一半，位于地球110光年外的狮子座星系团中。

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图：狮子座星系团
这颗行星于2015首次被发现，该天文组使用哈勃太空望远镜获得的档案数据来观察其在主恒星和地球之间的类似“凌日”的现象，也就是当行星经过恒星表面会遮蔽一部分恒星光从而留下痕迹。“凌”让天文学家可以使用一种叫
透射光谱图的技术来分析这种痕迹。这个过程使他们发现了水蒸气以及氢和氦的存在。

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图解：太空船STEREO B在调整期间，以紫外线拍摄到的月球凌日影像。由于太空船至月球的距离比地球远了许多倍，因此月球远比在地球上看见的小许多。
希亚拉斯说， “我们太想知道结果了，太想找到水了，因为水是一种易形成的分子，并且与生命息息相关。 ”
然而，仅仅因为这颗行星的大气中可能存在水并拥有和地球相似的温度，也不意味着我们就该收拾收拾往遥远的那方奔了。在人类移居前，科学家还要对K2-18b进行更多的了解和考证。
例如，这颗行星大气的含水量在0.01%-50%之间不等，说明它可能极潮湿或极干旱。以及由于其质量大于地球，地表引力会更强，行走将会艰难得多。
而且这颗行星与其主恒星距离太近，导致紫外辐射更强。
该天文组希望未来可以借助望远镜对K2-18b进行更多的观察和了解，如果可能的话，还想找到更多类似的行星来加深对其他星球相较于地球的宜居性的理解。
希亚拉斯说， “我们唯一的问题就是......宜居性的问题。 ”
英戈·瓦尔德曼博士，该篇研究的合著者，也是伦敦大学学院物理学与天文学系的一名高级研究助理，解释说如果这颗行星上存在生物，那么一定会进化成和地球生物不同的样子。
瓦尔德曼在电话采访中说， “我们需要明白一点，我们所说的宜居性是一个针对地球的概念。我们已知了一个宜居的星球，也就是我们的地球，而现在又有了一个可能宜居的二号星球。 ”
他补充说， “但或许它现在还不是你的度假目的地。 ”

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图：发现号航天飞机在STS-82维修任务中拍摄的哈勃空间望远镜
摘要：在过去的十年中，从太空和地面进行的观察发现，在炽热的气态系外行星大气中，水是仅次于氢的最丰富的分子种类。水是氧的主要分子载体，是行星起源和演化机理的示踪剂。而对于温和的类地行星而言，水的存在是宜居环境的关键指标。由于体积小且相对较冷，这些行星及其大气层最难观察，因此迄今尚未发现大气光谱特征。
更接近后者的超级地球（质量比10个地球轻的行星）可能为我们提供了第一个机会，以光谱学的方式研究此类行星的特性，因为它们最适合进行“凌”的观测。本文中，我们报告了在K2-18 b大气中探测到的水的光谱特征，它位于M型红矮星7号的宜居范围内，其质量相当于8个地球，具有很高的统计置信度（大气可探测性指数5 = 5.0 ， ?3.6σ）。另外，推导出的平均分子量表明大气中包含一些氢。我们用哈勃太空望远镜/广角摄像机3号记录观测结果，并用我们专用的、公开可用的算法进行分析。尽管有关M型红矮星是否适合容纳宜居星球的问题仍在讨论中，但K2-18 b提供了一个前所未有的机会来深入了解宜居星球的组成和气候。

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【科学|科学家首次在一颗系外行星上探测到了水】
图：超级地球开普勒-10b（右）与地球大小比较图
作者: Passant Rabie
FY: 小草裙
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